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2000年 第22卷 第1期    刊出日期：2000-03-08

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地震地质2000年第22卷第1期目录

2000, (1):  0-0. 

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构造地质

安宁河断裂带小相岭段古地震的新证据及最晚事件的年代

闻学泽, 杜平山, 龙德雄

2000, 22(1):  1-8. 

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沿安宁河断裂带小相岭段发现了古地震的地表破裂遗迹。在两个场地开挖了横跨主断裂的探槽,以研究这里的晚全新世古地震。结果表明,在最近的大约2300a中,该断裂段至少发生过4次伴有地表破裂的古地震事件,平均复发间隔为600～700a。这里的最晚事件很可能发生在公元15世纪,并且有可能发生在公元1480年。最晚事件沿地表断层产生了3m的平均左旋位错,这相当于一次矩震级为75±0.3的走滑型大地震的同震平均位错量。

用钻孔地层剖面记录恢复古地震序列:河北夏垫断裂古地震研究

徐锡伟, 计凤桔, 于贵华, 陈文彬, 王峰, 江娃利

2000, 22(1):  9-19. 

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本文介绍了利用钻孔构造地层学和年代学资料鉴定平原区隐伏活动断裂长期活动习性的一种新的方法和应用实例。通过夏垫断裂上下盘东柳河屯1,2号钻孔地层剖面年代学的测定和岩性的分析与对比,定量地恢复了距今26ka以来断裂上下盘的差异沉积历史和垂直错动过程,建立了鉴别古地震的构造地层学标志。在此基础上,将断裂两侧的累积垂直位移量作为定量约束条件从新到老恢复到每一次地表破裂型地震错动前的状态(扣除后期的同震垂直位移量),可识别出11次地表破裂型古地震事件。指出夏垫断裂上的地表破裂型地震复发行为与古气候环境之间存在着密切的相关关系,气候极度寒冷的末次冰期间亚冰期和鼎盛期(距今19.3～26ka)共发生6次地表破裂型古地震事件,这一时期是夏垫断裂地表破裂型(古)地震丛状群集期,复发间隔介于900～1900a,且多数仅900～1200a。末次冰期鼎盛期晚期到冰后期(距今0～19.3ka)的地表破裂型(古)地震服从准周期复发模式,复发间隔明显地增长,包括公元1679年三河-平谷8级地震在内的最近5次地表破裂型(古)地震的复发间隔介于3700～5800a。

青海湖的地质构造背景及形成演化

边千韬, 刘嘉麒, 罗小全, 肖举乐

2000, 22(1):  20-26. 

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青海湖地区位于3个构造单元及多条深断裂的交汇部位,结构复杂,强度较弱。上新世出现断陷,中更新世成湖。湖盆可划分为3个地垒和3个次级断陷盆地。其形成和演化受中祁连南缘大断裂带、宗务隆山-青海南山大断裂带和黑马河-达日大断裂带重新活动及其它NWW,NW,NNW,SN,NE向断裂的活动及伴随的差异隆升所控制,与青藏高原的隆升演化有密切关系,尤其是可能与青藏高原发生后造山伸展作用有关的应力场转变造成的负反转构造有重要关系。中中新世夷平面形成以来的新构造活动和青海湖的形成演化具明显的脉动性。中中新世以来的新构造活动可分为5个阶段,青海湖形成演化过程可大致分为9期。

国外研究进展

欧亚大陆地震面波层析成像(摘要)

Michael H. Ritzwoller, Anatoli L. Levshin

2000, 22(1):  26-26. 

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本文介绍了利用宽频带瑞雷波和勒夫波频散对欧亚大陆的地壳和上地幔进行层析成像系统研究的结果。多数周期的分辨率为5°～75°。解释结果表明,塔里木盆地、四川盆地以及西藏高原的地壳显示低速异常;以乌拉尔山脉为界的东欧地台和西伯利亚地盾之下有延伸到上地幔的大陆根,它们以高速异常为特征,在几个较小的地盾或岩石圈地块之下也是高速异常的上地幔,如波罗的海地盾、塔里木地块、哈萨克地台、印度地盾、华南地块等。亚洲大陆东部边缘的上地幔具有突出的低速异常特征,西藏北部的上地幔是低速异常区。

构造地质

内蒙古大青山的新生代剥蚀和隆起

程绍平, 邓起东, 杨桂枝, 任殿卫

2000, 22(1):  27-36. 

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内蒙古大青山及其毗邻的呼和浩特断陷盆地是研究剥蚀和地壳均衡隆起的理想地区。本文提供了大青山新生代等高峰顶面和晚第四纪河流阶地拱曲变形的证据;依据呼和浩特盆地的地震探测获得的沉积厚度,计算出大青山的剥蚀和地壳均衡隆起量;提出地壳均衡隆起是大青山晚第三纪以来主要的区域变形机制;指出由於地壳均衡隆起,剥蚀作用最终只是使大青山高度略微降低;同时复原了大青山新生代景观演化历史。本文还讨论了剥蚀和地壳均衡隆起之间的耦合关系以及断裂作用在其中的地位,认为大青山新生代景观演化是在剥蚀去荷失去重力平衡和均衡隆起恢复重力平衡的长期自身耦合作用中进行的,在此过程中断层的下降盘由主动盘变成被动盘。

由包体推导的河北汉诺坝下地壳—上地幔地温线及其地质意义

史兰斌, 林传勇, 陈孝德, 韩秀伶

2000, 22(1):  37-46. 

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通过对采自河北汉诺坝玄武岩中的下地壳和上地幔包体的详细研究,建立了本区下地壳—上地幔地温线。该地温线高于大洋地温线和古老地盾地温线,接近克拉通边缘的地温线,符合该区的大地构造环境。由该地温线建立的下地壳—上地幔地质结构剖面表明,该区下地壳主要由不同类型的麻粒岩相岩石组成,其化学成分以镁铁质为主,深度范围为25～42km。上地幔由超镁铁质的二辉橄榄岩组成,在尖晶石二辉橄榄岩和石榴石二辉橄榄岩之间有一过渡层。由地温线确定的壳幔边界位于42km附近,与地震资料确定的莫霍面一致,但在壳幔边界之上的下地壳底部有下地壳麻粒岩和超镁铁质岩的互层。这一现象可以解释在下地壳底部常见的层状反射层。该区岩石圈底界大约在95km,其下的软流层仍由石榴石二辉橄榄岩组成。

六盘山东麓断裂断层泥的组构特征及其意义

张秉良, 向宏发, 虢顺民, 张晚霞

2000, 22(1):  47-52. 

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本文采用宏观与微观相结合的方法,研究六盘山东麓断裂的滑动方式。结果表明:(1)根据断层泥组构特征,六盘山东麓断裂可划分为北、中、南3段,这与前人宏观分段结果相一致;(2)北段断层泥局部强烈变形,发育牵引褶皱,吕德剪切角(R₁)介于11°～26°,以及伊利石无明显的优选方位组构,表明该段断层活动是以粘滑为主的左旋走滑运动;(3)中、南段断层泥普遍变形,吕德剪切角(R₁)一般小于11°,P叶理、带状褶皱和肠状构造发育,以及伊利石复杂的优选方位组构,显示该断层的活动是以蠕滑为主的多期逆冲滑动。

华山岩体中、新生代抬升的裂变径迹证据

万景林, 李齐, 王瑜

2000, 22(1):  53-58. 

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对采自华山岩体不同高度的磷灰石样品进行裂变径迹分析,所得结果结合相关地质资料认为:(1)华山岩体抬升至少始于渐新世或始新世;(2)华山主峰及北峰间可能发育一条对应于华山山前断裂的次级正断层,断距约340m;(3)据华山北峰样品研究,其各时段的平均抬升速率依次为29.26～25.05Ma,V=0.183mm/a;25.05～23.27Ma,V=0.152mm/a;23.27～20.59Ma,V=0.019mm/a。

地球物理

关于构造热涌模型的进一步思考

马宗晋, 杜品仁

2000, 22(1):  59-64. 

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构造热涌模型是为解释全球岩石圈和若干局部构造运动特征而提出的一种动力学模型,它强调在岩石圈的分层结构中,层的介质相对而言有"软"、"硬"之分,硬层内近垂向裂缝发育,软层物质可沿层间流动和沿硬层内裂缝上涌,因构造裂缝的开合是变化的,对软物质上涌起控制作用。依据近几年来岩石圈的一些探测成果,将构造热涌模型发展为层块构造热涌模型。本文阐述了构造热涌模型的要点和立论根据,并根据这个模型对一些构造现象和板块构造理论面临的一些困难问题进行了讨论。

交叉断层的交替活动与块体运动的实验研究

马瑾, 马胜利, 刘力强, 刘天昌, 吴秀泉

2000, 22(1):  65-73. 

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通过物理模拟证明交叉断层上会交替地发生失稳事件。两条交叉的断层在活动中既相互促进,又相互制约,即一条断层既可能使另一条断层发生闭锁而积累应变,又可能触发其错动。每条断层的位移速率、总位移量以及失稳事件数与断层方向和主压应力轴的夹角有关。各断层段的位移有时体现为断层围限块体的平移运动,而有时则体现为块体的旋转运动。发生在不同部位的失稳事件影响范围不同,在正应力较大的断层上失稳事件影响范围大。涉及交叉断层的较大失稳事件发生前常出现前兆性小事件。交叉断层的交替活动实际上由变形场中块体的运动所控制。

华北莫霍面构造形态—深地震测深数据的三维反演

杨卓欣, 赵金仁, 张先康, 杨健, 吴涛

2000, 22(1):  74-80. 

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给出了利用反射波走时重建地壳三维界面的方法,并处理了华北地区人工地震测深测线网中的PmP走时资料,获得了研究区莫霍界面的三维构造形态,确定了壳内深断裂的展布。结果表明,研究区莫霍界面埋深整体上由东南向西北加深,并在这一背景之上呈现波浪起伏,断陷盆地对应上地幔的隆起;区内存在数条延伸至莫霍面的地壳深断裂,其中大致沿北东走向展布的地壳厚度陡变带和沿北西西向的地壳厚度变异带是区内两条主要的深部构造带。将研究结果与本区中、强地震空间分布特征相结合,揭示了地震活动的深部构造背景。

华北文安—蔚县—察哈尔右翼中旗剖面S波资料的地质解释

刘宝峰, 张先康, 张成科, 宋松岩, 周雪松

2000, 22(1):  81-88. 

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通过对文安—蔚县—察哈尔右翼中旗深地震测深剖面S波资料的处理解释,获得本区二维壳幔速度结构和波速比结构。该区的上、中地壳主要由花岗岩组成,整体呈脆性,其速度比γ值为1.72左右;下地壳的γ值一般为1.78;上地幔顶部的γ值在1.82左右,表明下地壳与上地幔顶部整体呈塑性的特征。根据波组及γ值横向变化特征,推断了该区的几条深大断裂,结合本地区的地震活动,推测地震的孕育发生不仅与构造相关,而且与该区的岩石性质有关。

专题综述

大陆下地壳层流作用及其大陆动力学意义

李德威, 纪云龙

2000, 22(1):  89-96. 

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大量的地质和地球物理资料表明,年轻的大陆构造活动区的下地壳可能因热软化而出现透入性非地震式顺层韧性流动,这种下地壳层流作用驱动大陆上地壳发生地震式脆性断块运动,形成盆山格局,发生圈层耦合。大陆下地壳低粘度物质顺层流动可能是在地幔岩浆底侵作用为下地壳提供热能和添加幔源物质的基础上,并在地幔上升派生的重力和剪切力作用下,造成大陆下地壳热软化物质从盆地下部的幔隆区顺层流向相邻造山带之下的幔拗区。在下地壳层流过程中,地温场和速度场发生变化。

国外研究进展

根据地表破裂位移测量估计古地震的震级(摘要)

Mark A. Hemphill-Haley, Ray J. Welodn

2000, 22(1):  96-96. 

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本文提出一种利用位移资料估计古地震(史前地震)震级的方法。现在估计古地震震级通常是根据地表破裂长度与矩震级的关系,需要确定同震地表破裂的总长度或者断层分段模型。但地表破裂总长度很少能够准确地测量,断层分段模型则有很大的不确定性而不可定量化。虽然在表示历史地震震级时用地表破裂长度比用位移好,但古地震研究能较好地提供断层某一位置的位移量。本文提出的方法的关键是考虑了对14个现代地震观测得到的位移量的可变化性,这样可估计出古地震震级的不确定性。分析表明,这种不确定性以渐近线方式靠近破裂的自然可变化性,于是有5至10个点的位移测量值便足以判定古地震的特征。